一种地质变形体上病险桥梁监测需求评估方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及桥梁安全领域，公开了一种地质变形体上病险桥梁检测需求评估方法及系统，本发明专利技术综合地质变形体危险性评价

【技术实现步骤摘要】
一种地质变形体上病险桥梁监测需求评估方法及系统


[0001]本专利技术涉及桥梁安全
，尤其涉及一种地质变形体上病险桥梁监测需求评估方法及系统
。

技术介绍

[0002]随着山区公路建设快速发展，公路沿线山区地质条件以及气候条件复杂，且受人类活动影响后，沿线崩滑灾害频发，其中斜坡变形或滑移等地质灾害对于公路桥梁影响最为巨大，可能导致坐落其上或邻近的桥梁结构发生倾斜或开裂
、
损坏
、
甚至断裂，严重危害桥梁工程的安全，桥梁破坏后囿于地形地质条件复杂，交通中断后绕行较远，且桥梁维修加固比路基维修费时费力的多
。
此类桥梁即为交通畅通的咽喉，保障此类桥梁的功能性
、
安全性至关重要
。
[0003]地质变形体上桥梁的功能性
、
安全性，对位于地质变形体上或潜在地质变形体上桥梁结构开展监测并及时预警预报，对于桥梁的运营安全评估
、
加固处治等具有重要意义
。
[0004]但以四川为例，即便只计算山区高速及国省干道桥梁也要成千上万座，全部监测显然不切实际，以往多是毫无重点的全线开展人工巡查，受巡查人员经验影响大且实时性差，不能及时预警，历史数据缺乏科学累积；而一旦出现滑坡
、
崩塌
、
采空区等地质变形体已经显著发展，其上桥梁已经出现病害甚至已经是危桥时，临时决定开展监测，但此时由于需求紧迫且没有前期监测数据，对桥梁
、
山体情况不明，往往盲目开展多种监测
、
监测点位也缺乏针对性
。
监测费用浪费较大且效果较差
。
因此，提前对地质和桥梁的安全性进行排查和监测，实现针对性的加固和处理，可有效节约社会资源，保护人民生命安全
。

技术实现思路

[0005]本专利技术针对技术问题，提出一种地质变形体上病险桥梁监测需求评估方法，具体的技术方案如下：一种地质变形体上病险桥梁监测评估方法，包括：地质变形体识别；地质变形体上的桥梁病害识别；地质变形体上的桥梁重要性评价；基于所述地质变形体识别
、
地质变形体上的桥梁病害识别
、
地质变形体上的桥梁重要性评价，进行桥梁结构运营安全监测必要性评价
。
[0006]地质变形体上桥梁结构发生倾斜或开裂
、
损坏的主要原因往往不是桥梁结构抗力衰退
、
损伤累积或桥梁自身结构老化接近设计寿命导致，而是其地基岩土体发生变形或位移导致，因此地质变形体上桥梁结构运营安全监测首先需识别沿线地质变形体来发现
。
本专利技术首先通过地质变形体的识别，找到存在地质变形体的地方，然后再对坐落其上的桥梁结构进行重点分析，识别桥梁在地质变形体的影响下是否发生病害，病害程度如何，是否还
可以继续使用等，同时还要对该桥梁的重要性进行评价，得到地质变形体及其上的桥梁的病害情况以及桥梁的重要性，结合这几个方面的信息，对桥梁结构运营安全监测进行必要性评价，地质变形体的危险程度不同，或者桥梁的安全状态或重要性不同，所采取的处理方法也会不同，比如对于废弃的路段，桥梁不重要，即使桥梁发生病害，也可以不采取措施，以节约资源
。
监测必要性评价后，对于需要监测的桥梁，根据桥梁情况综合分析，展开相应的安全监测
。
[0007]进一步地，地质变形体包括既有地质变形体和潜在地质变形体
。
对于既有的地质变形体，其已经发生地质变形，而潜在地质变形体尚未发生明显的地质变形，例如崩塌
、
滑坡
、
采空区等地质变形体通常有较长时间的孕育阶段，而其变形达到破坏时，破坏活动阶段往往非常短暂，因此对于这种处于孕育阶段的地质变形体的关注也很重要
。
[0008]在地质变形体识别时，对孕育阶段的潜在地质变形体进行危险性评价，所述危险性评价是指：针对影响潜在地质变形体发生变形或已发生变形的地质变形体情况继续恶化的自然环境条件，分析其活动条件，确定其规模
、
发生可能性
、
危害范围，得到地质变形体危险程度等级
。
因此，地质变形体危险性评价仅针对影响潜在地质变形体发生变形或已发生变形的地质变形体情况继续恶化的自然环境条件，如地形地貌
、
岩土类型
、
地质构造
、
降雨条件
、
地震和历史灾情状况等，并不针对具体桥梁
。
先识别出危险的地质变形体后，再对坐落其上的桥梁结构进行重点分析
。
[0009]地质变形体危险程度等级共包括极大
、
大
、
中
、
小
、
安全五个危险程度等级
。
[0010]从地质变形体危险程度评价情况分析，危险程度大的滑坡和采空区地表沉降均已发生明显的山体位移或变形，采空区导致的山区地表变形或沉降发展到一定程度也可能导致山体滑坡或局部崩塌
、
溜坍，考虑到山体变形演化过程的复杂性及受岩土体
c 和
φ
等指标变异性影响，山体对开裂
、
变形的容忍度较高，也就是说即便山体出现较大变形
、
拉裂也未见得立即发生滑坡
、
崩塌等破坏
。
但桥梁结构相对岩土体来说，对开裂
、
变形的容忍度低
。
而且由于山体变形的不均衡性及桥梁上
、
下部结构变形一般不同步，导致地质变形体位移变形虽持续发展，但一段时间内仍将处于稳定变形阶段，可此时桥梁可能已经发生了落梁或者墩柱弯折垮塌
。
[0011]根据大量工程实践经验，坐落在危险程度大的滑坡和采空区地表沉降区域的桥梁一般均已发生较明显病害，如伸缩缝异常拉开或抵紧
、
挡块被挤坏，支座剪切变形或脱空
、
多座桥墩同一方向或高度出现裂缝等
。
对于所在山体以及等速变形或采空区地表变形持续时间较长或山体进入加速变形阶段的桥梁，可能受损尤其下部结构受损较为严重了
。
但对于崩塌以及桥梁不在滑坡影响范围内但在其滑移路线上的情况，桥梁的安全性可能还相对较高
。
[0012]进一步地，在本专利技术中，所述地质变形体上的桥梁病害识别采用的方法为：通过开展桥梁检查并收集桥梁检查资料，对照地质变形灾害分布情况，分析桥梁病害原因，主要针对桥梁基础和地基病害，确定桥梁是否受到地质变形灾害影响及受影响的程度，得到桥梁当前安全状态等级
。
具体地，收集桥梁检查资料包括既有桥梁设计资料和桥梁专项检查
、
定期检查
、
经常检查
、
日常巡查资料
、
当地居民和司乘人员分反馈等
。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种地质变形体上病险桥梁监测需求评估方法，其特征在于，包括：地质变形体识别；地质变形体上的桥梁病害识别；地质变形体上的桥梁重要性评价；基于所述地质变形体识别
、
地质变形体上的桥梁病害识别
、
地质变形体上的桥梁重要性评价，进行桥梁结构运营安全监测必要性评价
。2.
根据权利要求1所述的一种地质变形体上病险桥梁监测需求评估方法，其特征在于，所述的地质变形体包括既有地质变形体和潜在地质变形体
。3.
根据权利要求2所述的一种地质变形体上病险桥梁监测需求评估方法，其特征在于，在地质变形体识别时，对孕育阶段的潜在地质变形体进行危险性评价，所述危险性评价是指：针对影响潜在地质变形体发生变形或已发生变形的地质变形体情况继续恶化的自然环境条件，分析其活动条件，确定其规模
、
发生可能性
、
危害范围，得到地质变形体危险程度等级
。4.
根据权利要求1或3所述的一种地质变形体上病险桥梁监测需求评估方法，其特征在于，所述地质变形体上的桥梁病害识别的方法为：通过开展桥梁检查并收集桥梁检查资料，主要针对桥梁基础和地基病害，结合地质变形体识别结果，重点核查地质变形体影响范围内的桥梁，确定桥梁是否受到地质变形灾害影响及受影响的程度，得到桥梁当前安全状态等级
。5.
根据权利要求4所述的一种地质变形体上病险桥梁监测需求评估方法，其特征在于，所述地质变形体上的桥梁重要性评价包括：结合人员伤亡
、
经济损失和环境影响等级判断标准估算直接经济损失等级；基于桥梁损毁后绕行里程
、
绕行损失时间和应急管制通行限制估算间接经济损失等级；根据所述直接经济损失等级和所述间接经济损失等级对桥梁重要程度进行划分
。6.
根据权利要求5所述的一种地质变形体上病险桥梁监测需求评估方法，其特征在于，进行桥梁结构运营安全监测必要性评价时，通过地质变形体上的桥梁监测必要性评估指标评价桥梁监测的必要性，所述监测必要性评估指标包括暂不监测
、
可监测
、
宜监测
、
应监测
。7.
根据权利要求1或6所述的一种地质变形体上病险桥梁监测需求评估方法，其特征在于，所述方法还包括：根...

【专利技术属性】
技术研发人员：安博，宋恒扬，李海涛，李本伟，张宇超，
申请(专利权)人：四川省公路规划勘察设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：